Novas descobertas revelam ligações antigas entre Neandertais e Neandertais

Uma equipe internacional liderada por Josh Ackie, da Universidade de Princeton, e Liming Li, da Southeastern University, relata que os humanos modernos têm cruzado com os neandertais há mais de 200 mil anos. Ake e Lee identificaram uma primeira onda de contacto há cerca de 200-250 mil anos, outra onda há 100-120 mil anos e a maior onda há cerca de 50-60 mil anos. Eles usaram uma ferramenta genética chamada IBDmix que utiliza inteligência artificial, em vez de um grupo de referência de seres humanos vivos, para analisar 2.000 seres humanos vivos, três neandertais e um denisovano. Direitos autorais: Matilda Locke, Universidade de Princeton

O geneticista Joshua Ackie diz que os humanos modernos e os neandertais interagiram por 200 mil anos.

Novas pesquisas genéticas revelam cruzamentos generalizados e interações de longo prazo entre Neandertais, Denisovanos e humanos modernos, sugerindo uma história mais integrada do que se entendia anteriormente e apoiando teorias de assimilação dos Neandertais nas populações humanas modernas.

Desde a descoberta dos primeiros ossos de Neandertal em 1856, a curiosidade sobre estes antigos humanos cresceu. O que os torna diferentes de nós? Quão semelhantes eles são conosco? Nossos ancestrais se davam bem com eles? Ou eles estavam lutando contra eles? Ou eles os amavam? A recente descoberta de um grupo chamado Denisova, um grupo semelhante ao Neandertal que habitou a Ásia e o Sul da Ásia, acrescentou outro conjunto de questões.

Agora, uma equipa internacional de geneticistas e especialistas em inteligência artificial está a acrescentar capítulos inteiramente novos à nossa história humana partilhada. Liderados por Joshua Ackie, professor do Instituto Lewis Siegler de Genómica Integrativa da Universidade de Princeton, os investigadores descobriram uma história de mistura e troca genética que sugere uma ligação mais íntima entre estes primeiros grupos humanos do que se pensava anteriormente.

“Esta é a primeira vez que os geneticistas identificam múltiplas ondas de humanos modernos com Neandertais”, disse Liming Li, professor do Departamento de Genética Médica e Biologia do Desenvolvimento da Universidade do Sudeste em Nanjing, China, que conduziu este trabalho como pesquisador associado. no laboratório Aki “.

“Sabemos agora que, durante a maior parte da história humana, tivemos uma história de contacto entre os humanos modernos e os Neandertais”, disse Ake. Os hominídeos, que são nossos ancestrais mais diretos, separaram-se da árvore genealógica dos Neandertais há cerca de 600 mil anos e desenvolveram nossas características físicas modernas há cerca de 250 mil anos.

Interação contínua ao longo de milhares de anos

“Desde então até o desaparecimento dos Neandertais – cerca de 200 mil anos atrás – os humanos modernos interagiam com grupos de Neandertais”, disse ele.

Os resultados de seu trabalho aparecem na edição atual da revista Ciências.

Antes vistos como lentos e estúpidos, os neandertais são agora vistos como caçadores habilidosos e fabricantes de ferramentas que tratavam os ferimentos de outras pessoas com técnicas sofisticadas e estavam bem adaptados para prosperar no frio clima europeu.

(Nota: todos esses grupos de hominídeos são humanos, mas para evitar dizer “Neandertais”, “Denisovas” e “versões anteriores de nossa espécie”, a maioria dos arqueólogos e antropólogos usam as abreviaturas “Neandertais”, “Hominis Denisova e moderno humanos).

Usando genomas de 2.000 humanos vivos, mais três neandertais e um denisovano, Aki e sua equipe mapearam o fluxo gênico entre grupos de hominídeos ao longo dos últimos 250 mil anos. Os pesquisadores usaram uma ferramenta genética que eles projetaram Alguns anos Havia um programa chamado IBDmix, que usava técnicas de aprendizado de máquina para decodificar o genoma. Pesquisadores anteriores basearam-se na comparação dos genomas humanos com um “grupo de referência” de humanos modernos que se acredita terem pouco ou nenhum gene neandertal ou denisovano. ADN.

A equipa de Aki demonstrou que mesmo estes grupos, que vivem milhares de quilómetros a sul das cavernas de Neandertal, têm vestígios de ADN de Neandertal, que os viajantes (ou os seus descendentes) podem ter transportado para sul. Usando o IBDmix, a equipe de Akey identificou uma primeira onda de contato há cerca de 200-250 mil anos, outra onda há 100-120 mil anos e a maior onda há cerca de 50-60 mil anos.

Revisão dos modelos de migração humana

Isto contrasta fortemente com os dados genéticos anteriores. “Até agora, a maioria dos dados genéticos sugerem que os humanos modernos evoluíram em África há 250 mil anos, permaneceram lá durante mais 200 mil anos e depois mudaram-se para África em 1950. então “Os humanos antigos decidiram sair de África há 50 mil anos e espalhar-se pelo resto do mundo”, disse Ake.

“Os nossos modelos mostraram que não houve um longo período de estagnação, mas pouco depois do aparecimento dos humanos modernos, começámos a migrar para fora de África e também de volta para África”, disse ele. “Para mim, esta história é sobre dispersão, onde os humanos modernos se moviam e encontravam muito mais neandertais e denisovanos do que havíamos imaginado anteriormente.”

Esta visão da humanidade móvel é consistente com pesquisas arqueológicas e antropológicas antigas que indicam intercâmbio cultural e troca de ferramentas entre grupos de hominídeos.

A ideia principal de Lee e Akey era procurar o DNA humano moderno nos genomas dos neandertais, e não o contrário. “A grande maioria do trabalho genético ao longo da última década centrou-se na forma como o acasalamento com os neandertais afetou o fenótipo humano moderno e a nossa história evolutiva – mas estas questões também são relevantes e interessantes ao contrário”, diz Aki.

Eles perceberam que os descendentes daquelas primeiras ondas de cruzamento entre os neandertais e os humanos modernos devem ter permanecido com os neandertais e, portanto, não deixaram vestígios entre os humanos vivos. “Como agora podemos incorporar o componente neandertal nos nossos estudos genéticos, estamos a observar estas dispersões iniciais de formas que não conseguíamos ver antes”, diz Aki. A peça final do quebra-cabeça foi a descoberta de que a população de Neandertais era menor do que se pensava anteriormente.

A modelagem genética tem tradicionalmente usado a variância como medida do tamanho da população. Quanto mais diversos os genes, maior será a população. Mas, utilizando o IBDmix, a equipa de Aki mostrou que grande parte desta diversidade fenotípica provinha de sequências de ADN retiradas de humanos modernos, cujas populações eram muito maiores.

Como resultado, a população real de Neandertais foi reduzida de cerca de 3.400 indivíduos capazes de reprodução para cerca de 2.400 indivíduos.

No geral, as novas descobertas mostram como os neandertais desapareceram dos registos, há cerca de 30 mil anos.

“Não gosto de dizer ‘extinção’ porque acho que os neandertais estavam praticamente extintos”, diz Aki. Sua ideia é que o número de neandertais diminuiu lentamente até que os últimos sobreviventes se integraram às sociedades humanas modernas.

Fred Smith, professor de antropologia na Universidade Estadual de Illinois, foi o primeiro a formular este “modelo de assimilação” em 1989. “Os nossos resultados fornecem dados genéticos fortes que são consistentes com a hipótese de Fred, e penso que isso é realmente interessante”, diz Akey.

“Os neandertais estiveram à beira da extinção, e provavelmente durante muito tempo. Se reduzirmos o seu número em 10 ou 20 por cento, que é o que são as nossas estimativas, isso significaria uma redução significativa na população já vulnerável”, disse ele. .

“Os humanos modernos eram basicamente como ondas quebrando na praia, erodindo lenta mas seguramente a praia. Eventualmente, ultrapassamos os Neandertais demograficamente e os integramos à população humana moderna.”

Referência: “Fluxo genético repetido entre Neandertais e humanos modernos nos últimos 200.000 anos” por Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman e Joshua M. Akey, 12 de julho de 2024, Ciências.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Esta pesquisa foi anteriormente apoiada Instituto Nacional de Saúde (Concessão R01GM110068 para JMA).